导电炭黑的性质与生产方法

导电炭黑是一种加入绝缘聚合物（如塑料、橡胶）形成导电网络临界浓度（阈值），比一般炭黑大得多、电阻系数比一般炭黑小得多的高性能炭黑。我国目前生产厂家很少。

结构与性质

导电碳黑属于无定形碳，是由烃类化合物（液体或气态）经不完全燃烧或热裂解而产生的微细粉末。主要组成物是碳元素，以近似球体的胶体原生粒子及聚集体形式存在，还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。目前常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性。可用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑，少数大直径粒子需要数目巨大，直径小的粒子给予补偿，相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。

生产方法

一种煤焦油基导电炭黑的生产方法，其特征是：

(1)在多段式炭黑炉燃烧段进料管的轴线两侧上，分别安装两组双火喷嘴，两组双火喷嘴之间相隔约10cm；每组双火喷嘴呈180°的对应关系，使煤气与空气混合后，形成内外两个火环，提高燃烧温度800℃～1000℃；双火喷嘴采用TS01型喷嘴；

(2)在转化段入口处，通过物料管道阀门将原有文氏喉管控制阀切入角调小10°～15°，通过阀门螺栓缩小文氏喉管15～20％的开度，使得喉管直径缩小为62～86mm，形成与燃烧段0.01～0.10MPa的压差，提高炭黑物料流在炉中喷射的进深度，平衡煤焦油基芳烃瞬间裂解的速度，保证导电炭黑粒径、孔隙率的控制；

(3)采用I/ASeriesDCS分散控制系统，按照煤层气：焦炉煤气两种燃料1∶1～5∶1的正比值与所需炉温1500～1900℃的关系调节，使炉体反应段温度达到1700-1800℃，有效除去炭黑表面氧；煤层气中95％是甲烷成分，热值高达8800×4.18KJ/N?m3，焦炉煤气热值为4200×4.18KJ/N?m3。